[實(shí)用新型]一種用于微波功率模塊的行波管結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120162785.4
• 申請(qǐng)日: 2011-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN202076224U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳華夏;賀兆昌;高紅梅;法朋亭;袁璟春;張文丙;程海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽華東光電技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01J25/34
• 分類號(hào): H01J25/34;H01J23/06;H01J23/027;H01J23/26
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 周光

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微波電真空器件領(lǐng)域，特別涉及一種用于微波功率模塊的行波管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

微波功率模塊(MPM)是一種于20世紀(jì)90年代興起的工作于微波與毫米波頻段的高度小型化全集成新概念放大器，具有寬帶、高效、低噪、小體積、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，其核心為一系列工作于微波與毫米波頻段的小型化行波管。

行波管主要由電子槍、慢波系統(tǒng)、收集極、磁聚焦系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng)組成，電子槍用于產(chǎn)生具有一定形狀和電流密度的電子注，其核心為陰極組件；慢波系統(tǒng)是信號(hào)與電子注的互作用場(chǎng)所，要求具有高的電子效率；收集極用于回收互作用后的電子注，要求具有高的能量回收效率；磁聚焦系統(tǒng)用于維持電子注的形狀，保證電子注順利通過(guò)慢波系統(tǒng)；輸入輸出系統(tǒng)作為信號(hào)傳輸渠道，要求具有良好的匹配性能，降低信號(hào)反射，并能承受管子輸出的功率電平。目前，傳統(tǒng)的行波管工作帶寬和電子效率較低，收集極能量回收效率低，且體積和重量較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高工作帶寬、電子效率和收集極能量回收效率，并減小體積和重量的用于微波功率模塊的行波管結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種用于微波功率模塊的行波管結(jié)構(gòu)，包括電子槍、慢波系統(tǒng)、收集極、磁聚焦系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng)，所述的電子槍的陽(yáng)極與慢波系統(tǒng)的輸入端蓋焊接，所述的電子槍的封蓋的內(nèi)表面上固定有吸氣劑，所述的收集極的內(nèi)芯第一級(jí)的端部伸入磁聚焦系統(tǒng)末端磁片的中心設(shè)置。

所述的電子槍為金屬陶瓷封接結(jié)構(gòu)。

所述的慢波系統(tǒng)包括螺旋線、夾持桿、衰減器和管殼，所述的螺旋線設(shè)置在管殼內(nèi)，所述的夾持桿設(shè)置在螺旋線與管殼之間，所述的衰減器設(shè)置在夾持桿的輸入端。

所述的輸入輸出系統(tǒng)中輸能窗的鉬針通過(guò)鉑金帶與慢波系統(tǒng)的螺旋線焊接。

所述的螺旋線采用高純真空熔煉鉬絲，螺旋線表面設(shè)有鍍銅層。

所述的夾持桿的楔形角為22.5°。

所述的輸入輸出系統(tǒng)采用同軸傳輸結(jié)構(gòu)。

所述的收集極內(nèi)芯采用無(wú)氧銅，其內(nèi)表面設(shè)有噴砂鍍黑鉻層。

所述的電子槍采用3mm覆膜浸漬型鋇鎢陰極。

本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、電子效率高達(dá)25％，收集極能量回收效率在70％以上，大大提高了管子的總效率；2、該行波管重量輕、體積小、散熱能力強(qiáng)、耐沖擊振動(dòng)，具有很高的可靠性，適合應(yīng)用于MPM系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明；

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中慢波系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中螺旋線螺距分布圖；

圖4為本實(shí)用新型中衰減器電阻分布圖；

在圖1～圖2中，1、電子槍；2、慢波系統(tǒng)；3、收集極；4、磁聚焦系統(tǒng)；5、輸入輸出系統(tǒng)；6、電子槍陰極；7、電子槍聚焦極；8、電子槍陽(yáng)極；9、輸入端蓋；10、封蓋；11、吸氣劑；12、收集極內(nèi)芯；13、鉬針；14、鉑金帶；15、螺旋線；16、夾持桿；17、衰減器；18、管殼。

具體實(shí)施方式

如圖1～圖2所示一種用于微波功率模塊的行波管結(jié)構(gòu)，包括電子槍1、慢波系統(tǒng)2、收集極3、磁聚焦系統(tǒng)4和輸入輸出系統(tǒng)5，電子槍1為金屬陶瓷封接結(jié)構(gòu)，電子槍1采用3mm覆膜浸漬型鋇鎢陰極6，工作方式為電子槍聚焦極7控制，電子槍1的陽(yáng)極8與慢波系統(tǒng)2的輸入端蓋9焊接，電子槍1的封蓋10的內(nèi)表面上固定有吸氣劑11，收集極3的內(nèi)芯12第一級(jí)的端部伸入磁聚焦系統(tǒng)4末端磁片的中心設(shè)置。

慢波系統(tǒng)2包括螺旋線15、夾持桿16、衰減器17和管殼18，螺旋線15設(shè)置在管殼18內(nèi)，夾持桿16設(shè)置在螺旋線15與管殼18之間，衰減器17采用單段碳膜結(jié)構(gòu)，衰減器17設(shè)置在夾持桿16的輸入端，總長(zhǎng)8mm，其中包括4mm的均勻段和4mm的過(guò)渡段，均勻段電阻值為2KΩ。螺旋線15采用高純真空熔煉鉬絲，其尺寸為0.13mm×0.26mm，螺旋線15總長(zhǎng)8mm，采用5階螺距跳變，螺旋線15表面設(shè)有鍍銅層。管殼18采用內(nèi)徑R＝1.9mm的蒙乃爾材料制成。輸入輸出系統(tǒng)5中輸能窗的鉬針13通過(guò)鉑金帶14與慢波系統(tǒng)的螺旋線15焊接。夾持桿16采用楔形的氧化鈹材料，夾持桿16的楔形角為22.5°。輸入輸出系統(tǒng)5采用同軸傳輸結(jié)構(gòu)，輸入窗采用SMA接頭與外傳輸線連接，輸出窗采用TNC接頭與外傳輸線連接。